Czy udowodniono istnienie fal grawitacyjnych w pełnej, nieliniowej Ogólnej Teorii Względności?

Pytanie

Pyta Jacek

Fale grawitacyjne pierwszy raz pojawiły się w rozwiązaniu zlinearyzowanych równań Einsteina. Czy ich istnienie zostało analitycznie udowodnione dla pełnych równań pola grawitacyjnego?

Odpowiedź

Odpowiada Andrzej Okołów

Tak, dokonano tego pod koniec lat 50-tych ubiegłego wieku. Przy czym ze względu na nieliniowość równań Einsteina oraz tzw. ogólną współzmienniczość Ogólnej Teorii Względności (OTW), czyli równoprawne traktowanie wszystkich układów odniesienia, analityczny dowód istnienia fal grawitacyjnych musiał być poprzedzony podaniem definicji fali grawitacyjnej, co wcale nie było prostym zadaniem.

Definicję grawitacyjnej fali płaskiej, dowód istnienia takich fal w OTW oraz dowód, że płaskie fale grawitacyjne przenoszą energię, podali w roku 1959 H. Bondi, F. A. E. Pirani i I. Robinson. Ogólną definicję fali grawitacyjnej i unoszonej przez nią energii podał w 1958 roku A. Trautman, a dowód istnienia fal grawitacyjnych o ograniczonych frontach opublikowany został przez I. Robinsona i A. Trautmana w roku 1960.

Więcej na ten temat można przeczytać tutajtutaj.